Под облаками из кристаллического аммиака находится второй эшелон облаков из сернистокислого аммония (NH4SH). Ниже его расположен слой облаков из кристаллов водяного льда, а еще ниже – из капель воды. В пользу такой модели говорит вся совокупность измерений яркостной температуры планеты на различных длинах волн. Модель соответствует также и некоторым теоретическим расчетам. Движение разных облачных систем может иметь разное направление. Изменение характера движений в атмосфере в районе широт ±40о, по-видимому, определяется изменением баланса между горизонтальными градиентами давления и кориолисовыми силами (силами, возникающими при движении масс по поверхности вращающегося тела). В областях этих широт неустойчивость движений проявляется в виде своеобразных «кружев» на границах поясов, обращенных к полюсу, и на противоположных кромках зон. Не исключено, что в полярных областях Юпитера атмосфера имеет большую оптическую толщу, чем в экваториальных широтах.
Впрочем, и в низких широтах солнечный свет вряд ли проникает глубоко в облака. На глубине 200 – 300 км, вероятно, царит вечная ночь. А еще ниже атмосфера становится безоблачной, очень плотной и горячей. На больших глубинах можно было бы отметить, что становится светло, но теперь свет идет уже снизу. Протяженность атмосферы Юпитера по разным оценкам составляет от 2 тыс. до 6,5 тыс. км. Возьмем среднее из этих значений – 4,2 тыс.км. Тогда давление на дне будет достигать 200 тыс. атм. Здесь, на дне водородно – гелиевой атмосферы, должна находиться поверхность Юпитера, раскаленная по некоторым расчетам до 2000 К.
Странная это должна быть поверхность – без резкого перехода между газообразной, жидкой и твердой фазами, что-то вроде крупнопористого океана из жидкого водорода в смеси с гелием. На уровне 0,91 радиуса планеты, немного ниже океанической поверхности, давление и температура достигают величин, достаточных для освобождения из вещества проводящих электронов. Их движение, по-видимому, и определяет магнитное поле Юпитера.
Наконец, еще ниже, на глубине около 18тыс. км, при давлениях около 1 млн. атм, водород переходит в металлическое состояние. Эта необычная фаза водорода долго оставалась гипотетической, но в 1975 г. она впервые была получена экспериментально в одном из институтов АН СССР. Этот странный металл (вероятно, в смеси с гелием) образует внешнюю часть ядра планеты. Интересно отметить, что переход водорода в металлическое состояние с выделением теплоты фазового перехода может быть одним из источников энергии в недрах планеты.
В центре находится жидкое ядро из силикатов в металлической фазе, окиси магния и металлов – железа, никеля. Давление в центре достигает 20 – 100 млн. атм, а температура 15 – 20 тыс. градусов – в несколько раз больше, чем в фотосфере Солнца.
Такая структура недр Юпитера очень отличается от глубинного строения Земли. Зоны, где работает механизм магнитного динамо, у Земли спрятаны глубоко под её мантией и находятся над ядром, на расстоянии 0,25 – 0,30 радиуса от центра планеты. У Юпитера же зона проводящих электронов находится на уровне 0,91 радиуса, что даже выше твердой поверхности планеты(0,75 радиуса).
Вероятно, такое расположение определяет необычную структуру мощного магнитного поля. В нем наиболее сильна дипольная составляющая, причем ось диполя наклонена к оси Юпитера на 10о и смещена от центра. Напряженность поля у северного и южного магнитного полюса не одинакова и на уровне видимой поверхности облаков составляет соответственно 14 и 11 Э. Разница объясняется существованием других, недипольных компонентов: квадрупольного (четырехполюсного), магнитный момент которого составляет 22% от дипольного, и октупольного (восьмиполюсного) с моментом 18% от дипольного. Все это создает сложную картину магнитного поля планеты: множество магнитных полюсов, из которых два – северный и южный – примерно в 5 раз сильнее остальных. Направление магнитного поля обратное ориентации поля Земли.
Как видим, сложность устройства Юпитера проявляется во всем. Как тут не позавидовать астрономам прошлого, которые видели в нем простой газовый шар.
Подведем итоги: металлическое жидкое ядро внутри толстой скорлупы из металлического водорода. На ней – странный океан, постепенно переходящий в атмосферу. Глубина океана – несколько тысяч километров. Примерно такая же глубина атмосферы. Во внешних её частях плавают облака из водяного льда, сернистокислого аммония и аммиака. И все это распределено строго равномерно по своим уровням: никаких «материков» в океане, никаких масконов под поверхностью.
Анализ движения аппаратов «Пионер» вблизи Юпитера показал, что гравитационное поле планеты соответствует математически точному и однородному на каждом уровне телу планеты, без каких-либо отклонений, в том числе и в районе Красного пятна. Иными словами, анализ гармоник гравитационного поля дал результат, который соответствует жидкой поверхности планеты (возможно, водородному океану?).
Метки: планета Юпитер, информация о Юпитере, атмосфера юпитера, облачность юпитера, Юпитер